酸性氧化电位水 (electrolyzed-oxidizing water ,简称EOW),于20世纪80年代由日本首先研制,因其对MRSA(有"超级病菌"之称的耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌)有显著杀菌效果,而最先用于医药领域。经过多年研究实践,酸性氧化电位水杀菌的高效性、杀菌后无残留毒性、对人体的无害性、对环境的无污染性、利于环保等优点已逐渐被人们所接受。目前,酸性氧化电位水的制备工艺、杀菌机理及在许多领域的推广应用仍是研究的热点。
中文名
酸性氧化电位水
外文名
electrolysed water,electrolyzed water,electrolyzed oxidizing water,electro-activated water 或electro-chemically activated water solution
别称
酸性电解水
主要原料
水、氯化钠
PH值
2.0-3.0
快速
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制备原理
杀菌机理
杀菌时效性
安全性
医疗卫生领域的应用
相关标准法规的制定
理化性质
无色透明液体,具有氯味;
氧化还原电位:≥+1100mV ;
pH 值:2.0~3.0;
有效氯含量:50~70mg/L;
主要生成物为次氯酸、氯气、盐酸、活性氧、活性羟基(·OH)、过氧化氢。在室温、密闭、避光的条件下较稳定,而在室温暴露的条件下,不稳定,可自行分解成自来水,故不宜长期保存,最好现用现制备。亦有学者通过特殊制备方法,延长保存时间。
制备原理
EOW制备通常是在特制的离子膜电解槽中,通加一定浓度的食盐水(质量浓度小于10 g/L),在一定电流密度下进行电解。这样在阳极侧得到酸性氧化电位水,其主要成分为氯气、次氯酸、次氯酸根、盐酸、溶解氧和臭氧等。其原理是:阳极主要发生析氯反应、析氧反应。另外,在阴极侧产生碱性电位水,其pH大于11.0,ORP值小于-900 mV,其主要成分为氢气和稀氢氧化钠溶液,具有很强的清洗作用。其阴极反应主要是析氢反应。
阳极反应:
2H2O == O2 + 4H+ + 4e (1)
2OH- - 2e == 2OH (2)
2OH == (O) + H2O (3)
(O) + O2 == O3 (4)
2Cl- - 2e == Cl2 (5)
Cl2 + H2O == HOCl + HCl (6)
阴极反应:
2H2O + 2e == H2 + 2OH- (7)
Na+ + OH- == NaOH (8)
杀菌机理
人们对酸性氧化电位水作为消毒剂优点的认可,使它在消毒、杀菌领域的应用得到了推广,但至今对酸性氧化电位水杀菌机理存在多种解释,无一定论。一直以来,对酸性氧化电位水杀菌机理的解释都是围绕其理化性质中何种因素对杀菌起决定性作用,并由此诞生了2种杀菌学说,即物理学说和化学学说。
物理学说
物理学说认为酸性氧化电位水的高ORP值和低pH值超出了微生物的生存范围,使微生物的细胞膜电位发生改变,导致细胞通透性增强、细菌肿胀及细胞代谢酶的破坏,细胞内物质溢出、溶解,从而达到杀灭微生物的作用,并且同微生物作用效果与ORP值成正比。然而,徐显干应用不同浓度的硫酸高铈调制出不同ORP值的酸性氧化电位水,并将其分别同枯草杆菌芽孢与普通杂菌作用,结果表明其不含有效氯的高ORP值溶液,对枯草芽孢没有明显的杀灭作用,但对普通杂菌具有明显的杀灭作用,且ORP值越高,杀菌作用越强。另据报道,高ORP值的O3杀菌效果不如只有较低ORP值的酸性氧化电位水,可见高ORP值并不是酸性氧化电位水强效杀菌作用的主要原因。
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